2.1 实验：探究小车速度随时间变化的规律 课件-2026-2027学年高一上学期物理人教版必修第一册

指向问题链思考教学 高中物理必修一第二章第（1）节 实验：探究小车速度随时间变化的规律 目录 实验思路 进行实验 数据记录 数据分析 指向问题链思考教学 如图，在上一章第三节已经学习了如何测量纸带的平均速度和瞬时速度 知识回顾与思考 指向问题链思考教学 情景导入 思考1：在实验过程中，用到了哪些实验器材？ 如图，在上一章第三节已经学习了如何测量纸带的平均速度和瞬时速度 知识回顾与思考 思考2：若再增加几种实验器材，就可设计一个实验来研究小车在重物牵引下，速度随时间的变化规律，分组讨论一下，该如何设计实验？ 指向问题链思考教学 情景导入 1.实验思路 1.利用纸带计算瞬时速度 以纸带上某点为中间时刻点取一小段位移，用这段位移的平均速度表示这点的瞬时速度。 2.用v-t图像表示小车的运动情况 以速度v为纵轴、时间t为横轴建立直角坐标系，用描点法画出小车v-t图象 实验方案：一端带有滑轮的长铝板平放在实验桌上，铝板上放一个可以左右移动的小车，小车一端连接穿过打点计时器的纸带，另一端连接绕过滑轮系有槽码的细绳，小车在槽码牵引下运动。 指向问题链思考教学 实验思路 ①木板平放，使滑轮伸出桌面； ②木板远离滑轮的一端固定打点计时器，连接好电路； ③拴细线，穿纸带，挂钩码； ④先接通电源，再释放小车； ⑤断开电源，取出纸带； ⑥换上新纸带，重复操作两次，选择一条点迹清晰的留用。 ⑦增减所挂钩码，重复步骤③-⑥ 指向问题链思考教学 进行实验 1、纸带计时起点的选择： 选取点迹清晰的纸带，舍掉开头过于密集的点，从清楚的点开始， 每五个计时点取一个计数点，依次标号为0、1、2、3…测量各计数点到0点的距离x。 点过于密集且不清晰 x1 x2 x3 x4 x5 Δx1 Δx2 Δx3 Δx4 Δx5 0.10s 0.10s 2、计数点瞬时速度 例如： 注意：T=0.1s （相邻两段的平均速度，近似为该点的瞬时速度） 指向问题链思考教学 数据记录 3、记录数据 把各计数点的瞬时速度，填入表1中标有“v1 ” 的一行。同理，计算增减槽码后两次实验的速度，分别填入表1中标有“v2” 和“v3” 的两行内。 位置 0 1 2 3 4 5 时间/s 0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 v1/m·s-1 v2/m·s-1 v3/m·s-1 以v为纵轴、t为横轴建立直角坐标系 观察、思考，找出这些点的分布规律 指向问题链思考教学 数据记录 指向问题链思考教学 实验思路 求加速度 v1 v2 v3 v4 v5 方法1:取任意两组数据求出Δv和Δt 例如： 方法2:v-t图象 利用： 注意1：两点之间的间隔尽量取大一些 注意2：画图时让不在直线上的点尽可能均匀地分布在直线两侧。 思考3：为什么？ 思考4：纵轴交点表示什么？ 初速度 v-t是一条倾斜直线，表明小车的速度随时间均匀变化 使偏大或偏小的误差尽可能地抵消，减小误差 思考5：为什么不等于0？ 指向问题链思考教学 数据分析 10 1.开始放开小车时，应使小车靠近打点计时器； 2.先启动打点计时器，等打点稳定后，再放开小车； 3.打点完毕，立即关闭电源； 4.选取一条点迹清晰的纸带，舍掉开头点迹密集部分，选取适当的计数点(注意计数点与计时点的区别)，弄清楚所选的时间间隔T等于多少。 5.不要分段测量各段距离，应尽可能地一次测量完毕(可统一量出各计数点到计时起点的距离)。 6.在坐标纸上作v-t图像时，注意坐标轴单位长度的选取，应使图像大致布满坐标纸。 实验中需要注意的事项 指向问题链思考教学 注意事项 1.为研究实验小车沿斜面向下运动的规律，把打点计时器纸带的一端固定在小车上，小车拖动纸带运动时，纸带上打出的点如图2.1-5所示。 （1）某同学用以下方法绘制了小车运动的v-t图像。先把纸带每隔0.1s剪断，得到若干短纸条。再把这些纸条并排贴在一张纸上，使这些纸条下端对齐，作为时间坐标轴，标出时间。最后将纸条上端中心连起来，于是得到v-t图像。请你按以上办法（用一张薄纸压在下图上，复制得到纸带）绘制这个v-t图像。 （2）这样做有道理吗？说说你的看法。 指向问题链思考教学 练习与应用 指向问题链思考教学 练习与应用 2.列车沿长直坡路向下行驶。开始时速度表上的示数是54km/h，以后每5s读取一次数据，见表2。 （1）在表2中填写以m·s-1为单位表示的速度值。 （2）作出列车速度与时间关系的v-t图像。 指向问题链思考教学 练习与应用 指向问题链思考教学 练习与应用 Lavf59.27.100 Packed by Bilibili XCoder v2.0.2 $